對計算型專業(yè)選修課實踐教學的思考

王春霞 楊廣 劉生寶 江煜 唐艷娟

摘 ? ?要： 隨著對“創(chuàng)新型”和“實用型”人才培養(yǎng)的要求，專業(yè)選修課的重要性日漸突出。計算型專業(yè)選修課是為解決實際工程遇到的數(shù)學問題而提供分析方法及解題過程的一門課程，其講授方法及考核方式不同于其他類型的專業(yè)選修課。本文闡述了專業(yè)選修課目前存在的問題，以《灌溉工程系統(tǒng)分析》為例，提出了計算型專業(yè)選修課可行的教學方法及考核方式等改進措施。

關鍵詞： 計算型專業(yè)選修課 ? ?教學方法 ? ?考核方式 ? ?管理要求

專業(yè)選修課是指與專業(yè)相關的一類選修課的統(tǒng)稱，一般由學校根據(jù)本校學生的知識水平能力和興趣確定[1]。其產(chǎn)生的背景為：隨著科學技術的發(fā)展和學科間的相互滲透與交叉，新理論、新技術的出現(xiàn)將造成課程體系、教學內(nèi)容的不斷更新，我們不可能在規(guī)定的有限的時間內(nèi)把所有的各類教學內(nèi)容全部按必修課處理。因此在確保專業(yè)主干課程的學科發(fā)展的主方向的同時，適當增加專業(yè)選修課，體現(xiàn)大學教學的靈活性和多樣性[2]。在英國的多所大學，必修課與選修課的比例均接近1：2，甚至在某些大學的高年級時，該比例高達1：3或更高[3]。近年來，我國高校多個專業(yè)課程體系中的選修課程所占比例愈來愈大。開好選修課，有利于提高學生分析和解決問題的綜合能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和初步科研能力，因此，選修課是整個大學階段課程設置的重要組成部分[4-5]。計算型選修課是選修課中的一種，一般涉及某些專業(yè)課內(nèi)容的統(tǒng)計、求解、預測等方面課程，分析計算性較強。這類課程的培養(yǎng)目標不僅要幫助學生掌握數(shù)值計算方法的思想，而且要使學生養(yǎng)成良好的計算習慣，綜合運用所學方法或借鑒所學方法處理所學專業(yè)中遇到的實際工程的計算問題[6]。故教學方法與其他選修課有區(qū)別，筆者以《灌排工程系統(tǒng)分析》為例，根據(jù)幾年的教學經(jīng)驗總結(jié)了一套行之有效的教學方法，取得了良好的教學效果。

1.專業(yè)選修課出現(xiàn)的一些問題

1.1對選修課從思想上認識不足。

在英國高校選修課僅僅是指該門課程是由學生自主決定是否要選擇學習的，對學生來說其意義僅僅在于是選還是不選，除此之外，跟必修課沒有任何區(qū)別;它的地位不但與必修課同樣重要，甚至作用更大，更受學生重視與歡迎。而在國內(nèi)很多時候大家認為專業(yè)選修課不重要，不能像對待必修課那樣認真。學生為了修滿學分，不能根據(jù)專業(yè)需要選課，盲從地選擇一些考核方式比較簡單的課程;另外授課教師對選修課不充分重視，認為選修課是輔助課程而不受到重視，在教學過程中沒有像必修課那樣投入較大精力;管理人員也不像對待必修課程那樣對選修課程進行質(zhì)量監(jiān)控。

1.2課程布局上系統(tǒng)性不強。

據(jù)調(diào)查資料顯示，在專業(yè)選修課程模塊中，現(xiàn)有課程的設置不夠科學，重數(shù)量輕質(zhì)量，重理論輕技能，真正實用性的課程偏少[7]。在課程時間設置上出現(xiàn)學期開設的專業(yè)選修課門數(shù)不均衡，不少專業(yè)選修課安排在大四上學期;這樣容易造成：一學期開設的專業(yè)選修課程過少，就達不到開設專業(yè)選修課程的目的;而一學期開設的專業(yè)選修課程門數(shù)過多，學生會無所適從，不知道自己究竟該選哪些課程;受他們學習時間和精力等因素的影響，不允許學生一學期選修太多課程，往往會錯過自己感興趣的課程。

1.3考核方式單一。

專業(yè)選修課的性質(zhì)和使命決定了其教學應有不同于必修課的特點。它不強調(diào)知識的系統(tǒng)性與完整性，重視的是研究興趣的激發(fā)、最新科研動態(tài)的傳遞、評價及學習科研方法的引導，故其考核方式應偏重啟發(fā)或者創(chuàng)新。目前，專業(yè)選修課的考核方式單一，閉卷或者開卷，不利于學生學習興趣的培養(yǎng)，不能全面考查學生各個方面的素質(zhì)與能力;考核的題型中客觀性試題比例大，綜合性思考題、分析論述題少;重知識細節(jié)考核輕綜合能力培養(yǎng);沒有強調(diào)對知識整體結(jié)構(gòu)的掌握，最終只能導致學生不能靈活地綜合運用所學知識[8]。

2.計算型專業(yè)選修課教學內(nèi)容與教學方式上的改進

選修課的開設及其教學質(zhì)量，一直是目前我國高等院校課程體系設置和人才培養(yǎng)過程中的一個薄弱環(huán)節(jié)。不同性質(zhì)的專業(yè)選修課程探討其教學方式的改進，有利于提高其教學質(zhì)量。

2.1教學內(nèi)容設置上力求與實際工程結(jié)合。

《灌排工程系統(tǒng)分析》課程應用的數(shù)學知識較多，加之開設在大學三年級的下學期，距離高數(shù)課程內(nèi)容的學習時間較長，故而融會貫通地運用數(shù)學知識是這門課學習的基礎。如果只是采用概念、公式與定理的簡單羅列只會增強學習的抽象感，提不起學生興趣，還有可能造成學生的恐懼感。所以采用將學生所學專業(yè)領域的一些數(shù)學問題融入課程教學內(nèi)容中，復習回顧對應的數(shù)學知識，找到建模及求解的方法，達到解決工程實際問題的目的，從而激發(fā)學生學習興趣。比如：建模是這門課程重要內(nèi)容，以灌排工程中經(jīng)常使用的水庫供水及作物種植結(jié)構(gòu)來解決水資源調(diào)度及優(yōu)選種植模式等問題建立數(shù)學模型，就很容易使學生明白數(shù)學模型的實際意義，不再是對數(shù)學模型的模糊認識，從而鍛煉學生的洞察能力、數(shù)學語言翻譯能力及綜合分析能力，相應地掌握分析方法中的此類模型的建模方法。

2.2多媒體教學與傳統(tǒng)教學的結(jié)合。

多媒體教學圖文并茂、聲像結(jié)合、形象直觀、信息量大;不僅顯著提高了教學效率，而且刺激了學生的形象思維，對提高學生的綜合素質(zhì)具有積極意義。然而在調(diào)查多媒體教學存在的不足時，75%的學生認為不便于做筆記，還有約一半的學生認為不利于知識的記憶，實質(zhì)問題是PPT放映速度太快，學生來不及做筆記，也沒有對授課內(nèi)容進行思考的時間[9]。《灌排工程系統(tǒng)分析》在第一學年的授課的過程中，學生反映的也是這個情況，對于PPT講解的解題方法，印象不深。總結(jié)了第一年的上課經(jīng)驗，多媒體的使用在第一章及各章建模時使用，給學生展示系統(tǒng)分析方法的發(fā)展歷程及各類工程問題的案例，同時搜集典型水利工程——都姜堰教學視頻，讓學生體會到龐大的系統(tǒng)工程中各部分的巧妙聯(lián)系;板書教學集中使用在計算方法上，按部就班地書寫計算的過程及講解解題思路，讓學生對一類問題的求解熟練掌握，便于課下解決類似問題，也為后續(xù)的計算機編程提供數(shù)據(jù)模塊基礎。所以在以計算型專業(yè)選修課的講解中，多媒體與傳統(tǒng)教學必須相互結(jié)合，內(nèi)容不同使用的手段偏重不同。

2.3課下練習鞏固與專業(yè)興趣相結(jié)合。

計算型的課程往往表現(xiàn)出能聽懂但不一定能求解正確的特征，所以課下的練習鞏固必不可少;單純的計算往往會使學生感覺枯燥，較復雜的解題過程又會使學生沒有頭緒，所以把解題與實際工程結(jié)合起來，將很大程度上解決上述問題。即給一個簡單的實際工程，通過建模得到一個目標函數(shù)，經(jīng)過分析篩選出約束條件，給定解題方法進行求解，當學生得到實際工程的數(shù)據(jù)時，比如優(yōu)選出供水方案、管材;需要的水泵數(shù)量時，學生將會有很大的成就感，相應地記住此類問題的解題方法和步驟。

3.考核方式及管理要求

3.1轉(zhuǎn)換教師與管理人員對專業(yè)選修課的觀念認識。

教師和管理人員要改正觀念，扭轉(zhuǎn)過去那種認為必修課重要、選修課不重要的思維。教師：在開課前做好充分準備，不斷更新教學觀點，不斷學習，積極進行專業(yè)選修課程的建設和改革，在建設和改革的過程中思考、總結(jié)和提高。管理人員，做好學生選擇專業(yè)選修課的工作，讓學生從專業(yè)需求角度認識專業(yè)選修課的重要性，兼顧個人興趣選擇選修課;鼓勵教師采用新的思路和教學方法上好專業(yè)選修課。

3.2完善課程體系，合理安排開設時期。

要建立完善的專業(yè)選修課程體系，按課程性質(zhì)、學分數(shù)及開課學期按適當比例進行安排，如每個學期開設的專業(yè)選修課程的門數(shù)要適當均衡，避免出現(xiàn)一個學期過多或過少的現(xiàn)象;專業(yè)選修課課程設置也盡量在學期內(nèi)均衡，考慮到學生考研、就業(yè)等方面壓力，專業(yè)選修課程盡量不要在大四開設。

3.3多樣化考核方式促進學生綜合能力的提升。

計算型專業(yè)選修課如果僅采用以計算數(shù)值為目的的考試，那么只能是讓學生掌握一種計算方法，對于與專業(yè)課程的關系，解決專業(yè)問題的能力提高方面作用不大，故而，采用主觀題與客觀題相結(jié)合的方法，既要考查學生觀察問題、分析問題及總結(jié)問題的能力，又要考查學生的計算能力，所以在《灌排工程系統(tǒng)分析》這門課考試的試卷中增加10-15分值的綜合分析題，訓練學生認識和研究數(shù)學分析方法在灌排工程中的應用。

4.結(jié)語

專業(yè)選修課程不是必修課程的陪襯，它是一個獨立的課程模塊，是專業(yè)課程體系的重要組成部分。要提高專業(yè)選修課程質(zhì)量，發(fā)揮其作用，必須轉(zhuǎn)化學生、教師及管理人員的傳統(tǒng)觀念、加強專業(yè)選修課程的教學管理和質(zhì)量監(jiān)控;同時根據(jù)專業(yè)選修課的性質(zhì)采用高效的教學手段，正確合理地把多媒體教學與傳統(tǒng)教學結(jié)合起來，如計算型專業(yè)選修課不能完全靠多媒體，不適合完全地使用板書;以客觀題與主觀題的融合方式考核學生綜合掌握知識的能力，為現(xiàn)代社會培養(yǎng)出“創(chuàng)新型”和“實用型”人才而努力。

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基金項目：石河子大學教育教學改革項目“研討型課程建設-工程項目管理”（YTK-2013-01）